라우터는 네트워크를 구분하는 기능을 갖고 있음
- 이 토폴로지는 총 두개의 네트워크로 구성되어 있고, 라우터가 네트워크를 나누는 기능이 있기 때문에 라우터를 기준으로 서로 다른 네트워크를 구성함.
- pc두개 있는 원에 ip주소는 192.168.1이 고정되어 있고 pc하나 있는 원에 ip주소는 192.168.2로 서로 다른 대역 네트워크를 사용하고 있음.
전에 배운 서브넷팅을 활용한 문제 풀이
문제 1
여러분들에게 10.10.0.0 /24라는 네트워크를 제공하겠습니다. 이 네트워크 대역만 쓰셔야 합니다. 서브넷팅을 하셔서 아래의 토폴로지를 구성해 보세요. 가장 빠르고 편한 방법을 쓰세요. 어떤 네트워크가 됐건, 사용할 수 있는 범위는 10.10.0.0 ~ 10.10.0.255 이걸 벗어나면 안 됩니다.
추가 설명
PC끼리 통신이 안 되는 건 너무나 당연함. (통신하는 방법은 뒤에서 배울 거임 )
어떻게 서브넷팅을 해서 어떤 아이피를 넣을지만 마킹하시고 설정만 잘하면 됨.
우리에겐 최소 3개의 서브넷(=네트워크=넷)이 필요함.
따라서 최소 4개 이상의 서브넷이 나오도록 서브넷팅을 해야 함.
문제 풀이
서브넷팅 구하기
- 필요한 서브넷은 3개다 3개를 포함할 수 있는 4개(2^2)를 기준으로 서브넷 마스크를 나눈다.
- 프리픽스 26으로 구했다.
=> 서브넷마스크는 11111111.11111111.11111111.11000000 = 255.255.255.192
왼쪽 PC 설정
라우터 1 설정
통신 확인
.!!! -> 첫 번째. 은 실패를 의미함
첫 패킷이 실패한 이유 = ARP(Address Resolution Protocol)에 사용했기 때문.
ARP를 통해 IP를 통해 상대 장비의 맥주소를 알아내기 위해 사용함.
ARP = IP로부터 맥주소를 알아내기 위한 프로토콜
ARP는 몇 계층의 프로토콜일까? 2,3 계층을 동시에 다루는 프로토콜.
라우터 2 설정
오른쪽 PC 설정
잘 통신이 되는 걸 확인할 수 있다.
네트워크를 적절하게 구성하기
1. 적절한 대역(IP)을 사용해야 함.
ex) 4 강의실의 네트워크 대역 = 192.168.0.0 /22
내가 만약에 4 강의실에 속해있다고 말을 하려면,
일단 그 강의실이 사용하는 대역을 사용해야 함. (논리적으로 설정이 잘 되어있어야 함)
2. 적절한 장비에 연결이 되어있어야 함.
ex) 4 강의실을 구성하는 WIFI 공유기에 무선으로 연결이 되어있어야 된다는 의미
위 네트워크에서 PC끼리 통신이 안 되는 이유는 결국 라우팅이 적절하게 구성되어있지 않기 때문임
그래서 다른 네트워크끼리 통신을 하려면, 가는 방법을 설정해 줘야 됨
정적 라우팅을 설정하기에 앞서 개념을 습득하고 이어서 문제 1을 풀어주겠습니다.
Routing = 경로를 알려주는 행위
Route = 경로
Router = 경로를 알려주는 애
정적 라우팅
- 다수의 네트워크가 존재할 때 서로 다른 네트워크에서 PC끼리 통신이 안 되는 이유는 결국 라우팅이 적절하게 구성되어 있지 않기 때문임.
- 다른 네트워크가 통신을 하려면, 가는 방법을 알아야 함. 라우팅을 통해 라우터에게 목적지에 가기 위한 방법을 알려줘야 함.
- 정적(static: 수동+불변) 라우팅
- Router(config)# ip route <목적지 대표주소><서브넷마스크><Next-hop(방향): 가장 첫 번째>
- Router(config)# ip route 10.10.0.128 255.255.255.192 10.10.0.80
- 라우팅테이블 보는 명령어 -> do sh ip route
- 직접 연결 = 내가(라우터) 그 네트워크에 속해있음.
- 내가 특정한 네트워크에 속해 있으려면? 해당 네트워크에 인터페이스(장치)를 갖고 있어야 함.
R1은 A, B두 개의 네트워크에 속해있다.
- R1의 f0/0을 통해 A라는 네트워크에 속해있다.
= f0/0은 결국 A 네트워크에 속하기 위한 근거
- R1의 f0/1을 통해 B라는 네트워크에 속해있다.
= f0/1은 결국 B 네트워크에 속하기 위한 근거
문제 1 풀이로 다시 돌아가자면
- 넥스트 홉의 전제조건은 무조건 같은 네트워크의 IP여야 함.
- 내가 속한 네트워크를 빠져나가기 위한 출구는 내가 속한 네트워크에 존재해야 함. = 그 대역의 IP여야 한다. = 다른 대역의 아이피가 넥스트홉이 될 수는 없다.
'내가 어떤 네트워크에 속해있다.'라는 내용의 예를 들어 설명하자면,
- R1 입장을 4 강의실 네트워크에 속해있다.라고 예를 든다면, 클래스룸 4라는 아이디를 찾고 비번을 입력하는 순간, 무선 신호를 받게 된다. 랜선이 연결된 거랑 동일한 효과가 생긴다. 노트북 기준으로 다시 설명하자면 유선 랜으로 연결된 거랑 동일한 효과를 볼 수 있다.
- 같은 네트워크에 있다는 건 같은 스위치에 있다는 것.
- 와이파이를 유선으로 쓴다 했을 때, 연결하고 그 랜선 네트워크가 스위치를 찾아간다는 것.
- 와이파이 신호가 랜선 역할을 수행해 무선 와이파이를 사용할 수 있게 된다.
R1의 라우팅테이블
- N개의 네트워크를 구성한다? N개의 네트워크에 대한 라우팅 정보(라우팅 테이블)를 모두 다 알고 있어야 함.
- ping = icmp라는 프로토콜 메시지를 보내는 행위
R2의 라우팅 테이블
10.10.0.0 /26 라우팅 정보 필요 -> ip추가
- N개의 네트워크에 대한 정보를 다 알고 있는지 확인
- 통신이 잘 되는 걸 확인할 수 있음
서브넷팅과 라우팅을 활용한
문제 2
172.16.30.160/27을 서브넷팅하여 위 토폴로지를 구성하고 PCA와 R2가 통신되도록 해보세요.
또 다른 풀이
주어진 비트 = 5비트 = 네트워크의 개수 x 네트워크의 규모
5비트 = 1비트 x 4비트
네트워크의 규모는 4비트인 16이 될 것이다.
한 옥텟에서 256 - 규모 = 서브넷마스크. 따라서 서브넷팅된 서브넷마스크는 255.255.255.240
프리픽스 32 - 비트(규모) = 28
- 구성하려는 네트워크가 총 2개이므로 더 이상 정보가 필요하지 않음.
- 부족한 목적지에 대한 정보를 라우팅 해줘야 함
- 통신되는 걸 확인한다.
추가 질문 2
- 위처럼 기존의 PC를 삭제 후 라우터를 대체해 보자. IP는 동일
1.R2 라우터와 새로 추가한 R3 라우터가 (R3의 라우팅 설정을 안 했을 때) 통신이 되는지?
2. 된다면 왜 되어야 하고, 안된다면 왜 안되는지? 그리고 그렇다면 PC는 왜 됐는지?
1,2 답변, 통신이 안됨. 새로 추가한 R3 PC는 게이트웨이만 찾으면 R2까지 찾아가는데 R3는 R1까지의 ip를 갖고 있기 때문에 R2까지만 감.
- ‘어디를 가든’ 가장 첫 번째로 빠져나가야 하는 넥스트홉.
- 어디든지 = 모든 네트워크 = 0.0.0.0/0 = 라우팅 테이블에서 모든 IP 주소를 포함하는 경로
- 모든 네트워크를 서브넷마스크와 프리픽스로 표현
-디폴트 루트 설정
- 디폴트 루트 = 가장 느슨한 라우팅.
- s* 디폴트 루트 = 최후의 보루, 최후의 수단 = 가장 느슨한 라우팅.
- 네가 가고 싶은 목적지가 라우팅테이블이 없다면, 이 경로를 선택해.
- 라우터가 대한민국으로 간다고 했을 때 느슨한 경로로 모든 네트워크라고 한다.
- 라우터가 화성시 봉담읍을 간다고 했을 때는 타이트한 경로(=길게 매칭) = 롱기스트 매치룰
- 라우터가 수원시 오목천동으로 간다고 했을 때 원래 경로인 화성시로 시작하지 않기 때문에
이때는 모든 네트워크를 향한 쪽으로 가게 된다.
'쓸모 있는' 가장 규모가 작은 네트워크의 prefix는?
- 모든 네트워크들은 대표주소, 브로드캐스트 주소 사용불가
/32 = 규모가 2^0 단일호스트
/31 = 규모 2^1 0
/30 = 규모 2^2 4-2 = 2(라우터와 라우터 1:1 연결 시 사용하는 네트워크)
- 그림 참고(대한민국 경로)
172.16.30.160/28 => 160 ~ 175
목적지 1가 172.16.30.162라 했을 때 위로 간다.
목적지 2가 172.16.30.176라 했을 때 아래로 간다.
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